光固化3D打印从SLA,DLP发展到LCD,把核心部件掌握在自己手中 

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发布时间: 2022-12-22 19:05
如果说,此前我们错过了SLA、DLP光固化3D打印机之核心部件:光源的技术沉淀,是无奈之举。那这次我们在LCD 光固化3D打印技术的核心光源上,能够实现自主研发算是对自己的突破。
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LCD 3D打印的平行矩阵光源

经过30多年的发展,光固化3D打印技术经历了3次迭代,从SLA(立体光刻)到DLP(数字光处理),再到现在的LCD(液晶显示屏)。接下来我们来聊聊这三种技术的不同之处。

其实,对于光固化3D打印来说,都是使用光源发射出特定波长的光,使光敏树脂材料发生凝固,通过层层堆叠成型。其核心零部件就是光源,区别在于技术不同,光源的选择不同。

第一代:SLA(Stereo Lithography Appearance)。
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SLA 3D打印技术使用激光器作为光源,通过透镜聚焦后的激光束,按照设备指令将截面轮廓沿着液面进行扫描,扫描区域的树脂快速固化。然后,工作台再下降一层截面厚度的高度,再固化另一层截面,这样层层叠加形成一个三维实体。

SLA是最早实现商业化的3D打印技术,由3D Systems联合创始人Charles Hull于1983年发明,并在1986年获得申请专利。1988年该公司根据SLA成型技术原理生产出世界上第一台SLA 3D打印机—SLA250,并将其商业化。

我国在这一领域深耕的代表企业包括陕西恒通、上海联泰、苏州中瑞、深圳金石、厦门威斯坦等。其中,大多数厂商使用的设备光源是来自美国光波(英诺激光)的355激光器。

第二代:DLP(Digital Light Processing)。
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DLP 3D打印机使用的光源是数字投影仪,而光学图案主要由投影仪镜头内的数字微镜器件 (DMD) 生成。利用405nm光源,选择性地将面光源投射到液态树脂使之固化。

1987年,德州仪器(TI)的拉里·霍恩贝克创建了DLP技术,而真正用在3D打印上,还是在10多年后,该技术也被称为第二代光固化成型技术。早期通过该技术进行设备开发的厂商包括Envision TEC、B9 Creator、Carbon,国内代表企业有浙江迅实(Sprintray)、苏州铼赛(Rayshape)、北京清锋、广州黑格等。

正如前面所说的,这一技术的核心光源几乎都用德州仪器的DMD芯片,其模拟和数字信号处理技术在全球具有垄断性地位。

第三代:LCD( Liquid Crystal Display)
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利用液晶屏LCD成像原理,通过来自LED阵列的UV光在液晶屏幕上投射选择性的透明区域,照射到树脂槽并被树脂吸收,同时整个层会立即固化。LED灯用作光源,而LCD屏幕控制光。

相比发展较早的SLA和DLP技术,LCD技术才刚刚开始。据了解,该技术是在2013年出现了第一个DIY设备,2014年出现第一个商业化产品,至今发展不超过10年,还有非常大的发展潜力。

代表企业包括深圳纵维立方Anycubic)、深圳智能派(ELEGOO)、深圳诺瓦(NOVA3D)、北京金达雷(UNIZ)等。据统计,中国LCD 3D打印机在全球占有很高的市场比例,尤其是消费级LCD 3D打印机的市场几乎被中国品牌所承包。
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这里的光源用的是LED平行矩阵光源,与前面的2种光固化3D打印技术不同,这一光源目前使用的大部分是国内自主研发的技术,主动权在我们自己手中。而深圳安轮光学就是一家本土的LCD 3D打印光源生产厂家。
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据官网介绍,安轮光学是一家专注于光学设计,超精密模具开发,高精密透镜定制,注塑成型一体化的厂家。公司拥有专业光学模具实操经验的研发团队,20多年经验的海外教授,专业光学设计人才,提供多元化光学解决方案。

当LCD 3D打印在国内开始正式商业化,安轮光学就走上了为企业提供低成本、高功率、高精度、大尺寸光源定制的道路。目前产品线已经涵盖6.08-7.6英寸、12.8-15.6英寸、8.9-10.3英寸和大尺寸23.8英寸,年销量加在一起已经超过了35万套,与国内外众多品牌都有深度合作。
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大尺寸23.8-60 英寸系列LCD 3D打印光源

安轮光学的平行矩阵光源,能够确保紫外光发射角度尽可能平行,确保每个树脂层在打印过程中接收到等量的UV光照,从而提高光线穿过LCD屏幕的效率,同时精确投射每个像素尺寸。
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COB 6.08-15.6 英寸系列LCD 3D打印光源

该公司矩阵光源完整的方案解决了行业目前存在网格状的现象。此外,还提供了COB光源,解决了菲涅尔纹呈现的痛点问题、达到了90%以上的均匀性,超高的准直性、实现快速精密打印。

其实,无论是哪种光固化3D打印技术,都有它们的用武之地,这里不去评判哪种技术成本更低,哪种打印效果最好,或者哪种性价比最高。无论如何选择,站在地缘政治的层面上,或者从供应链的角度,我们都需要拥有自己的核心技术才更有底气。

注:如果您也对此LCD 3D打印光源感兴趣,可以通过以下方式联系到厂家。

公司名称:深圳安轮光学有限公司
官网:www.hzanlun.com
地址:深圳市龙岗区龙城大道25号宏景大厦
电话:13600197366(微信同号)   0755-85208466
QQ:425163995  E-mail:[email protected]
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